Migrationsverhalten und Kolonie-Aggregation bei Riesenhonigbienen

Die Riesenhonigbienen (Apis dorsata) sind Hornissen-groß, leben in freihängenden bis zu 2m breiten Einwabennestern und können mit bis über 200 Kolonien an bestimmten Stellen aggregieren. Sie sind als die gefährlichsten stacheltragenden Insekten der Welt bekannt. A. dorsata kann im besonderen wegen des auffallenden Migrationsverhaltens nicht domestiziert werden. Saisonale Migration und Kolonie-Aggregation werden im vorliegenden Projekt bei Riesenhonigbienen in Nordostindien untersucht. Sie haben in jüngster Zeit großes Interesse hervorgerufen, da sie einzigartig in der Welt der Insekten, nur für die Riesenhonigbienen charakteristisch, und trotz einer Vielzahl von Hypothesen weitgehend unverstanden sind. Die Migrationswege und die jahreszeitliche Ausprägung des Koloniestatus der Riesenhonigbiene (Apis dorsata) wird im Nordostindischen Raum untersucht. Forschungsziel ist die Klärung folgender Fragen: Woher kommen die Kolonien und wohin migrieren sie? Welche Gründe können gefunden werden, um Migrationsleistungen und die Aggregation von Kolonien zu erklären? Sind Riesenbienen-Kolonien am Ort ihrer Aggregation Mitglieder einer Familie oder nicht näher miteinander verwandt? Suchen die Kolonien dieselben Aggregationsplätze im jährlichen Rhythmus auf? Felduntersuchungen beziehen sich auf die Erfassung von demographischen, ökologischen und ethologischen Daten, auf die Erhebung der Nesterverteilung bzw. von Nahrungsquellen sowie der Entnahme von Proben (Arbeitsbienen und Brut), Laboranalysen der gesammelten Proben beziehen sich vor allem auf DNA-Analysen und werden die Verwandtschaftsbeziehung zwischen Kolonien klären. Das Projekt wird zusammen mit Kooperationspartnern in Bern, Berlin, New Delhi und Gauhati, wie auch in Lunz und Graz durchgeführt.

Das Forschungsprojekt befasste sich mit zwei herausragenden Verhaltensleistungen, die für die beidenRiesenhonigbienen-Arten Südostasiens (Apis dorsata und Apis laboriosa) charakteristisch sind: die im Freien nistenden Völker wandern zweimal pro Jahr an die 100 km weit, um sich an bestimmten Plätzen, Bäumen, Felsen, Bauwerken, in großen Ansammlungen niederzulassen. Wir untersuchten diese Tiere in Nordost-Indien (Assam) und in Südnepal (Chitwan). Dabei gelang der erstmalige Nachweis einer für Insekten außergewöhnlichen Orientierungsleistung, die bislang nur für Wirbeltiere bekannt war. Mit drei Belegen wiesen wir mit molekulargenetischen Techniken nach, dass ein und dieselbe Königin nach ihrer saisonalen Wanderschaft zum selben Nistplatz zurückkehren kann, und dies über Zeitstrecken von nahezu 4 Jahren. Dieser Befund wurde in Nature publiziert. Darüber hinaus untersuchten wir die Verwandtschaftsverhältnisse innerhalb und zwischen Kolonie-Ansammlungen, die Verflug-Rate einzelner Kolonien in Aggregationen, sowie die Polyandrie der Königinnen von Apis dorsata. Sowohl bei Apis dorsata wie auch bei Apis laboriosa verkoppelten wir molekulargenetische mit morphogenetischen Analysen, um den Anteil der väterlichen Vererbung auf die Ausprägung der Flügelmuster zu quantifizieren. Dazu wiesen wir erstmalig nach, dass die Flügelmuster von Vollschwestern untereinander ähnlicher sind als die von Halbschwestern. Damit verkoppelt ist auch die Frage der Individualität des Flügelmusters. Die individuale Variabilität ist 12- bis 30fach größer als der patrigene Anteil am Flügelmuster. Mittels Satelliten-Imaging versuchen wir für den Fall Chitwan Wintersaison November-März das Verbreitungsmuster der Kolonien von Apis dorsata mit jenem ihrer Nektarpflanzen topographisch zu korrelieren. Die Analyse der Verteidigungsbereitschaft von Kolonien ist ein weiterer Ansatz, um Verhaltensaspekte von Kolonie-Aggregationen zu untersuchen. Mittels Reizversuchen im Feld und Imaging mit Infrarot-Kameras gelang es uns erstmals die Rekrutierung von Soldatenbienen in den Kolonien zu visualisieren. Wir zeigen, dass es einige Minuten dauert, bis Kolonien "scharf" werden, um dann binnen einer Sekunde Verteidigungsscharen von Hunderten oder Tausenden von Bienen loszulassen. Dies zeigen wir auch an der Interaktion zwischen predatorischen Vögeln (Bienenfresser, Wespenbussard) und Kolonien von Riesenhonigbienen. Es ergaben sich dabei auch Belege dafür, dass nichtbedrohte Kolonien an der Angriffsreaktion der direkt bedrohten Kolonien teilnehmen. Diese Form der Gruppen-Verteidigung bringt beim starken Vögel-Räuberdruck einen selektiven Gewinn für einen Kolonie-Verband mit sich. Vergleichend dazu haben wir bei vier Apis-mellifera Honigbienen- Rassen (Graz: carnica; Südafrika: scutellata, capensis; Manaus: Afrikanisierte Hybridbiene - "Killerbiene") Verteidigungsstrategien gemessen, um zu zeigen, in welchem Umfang und in welcher Zeit Verteidigungsscharen rekrutiert werden können. Damit kann die "Aggressivität" von Bienen quantifiziert werden. Begleitend wurden auch Dokumentarfilme "The magic trees in Assam" , "Defense strategies in Giant honeybees" hergestellt, die inzwischen für ein 50-70 Millionen-Publikum weltweit ausgestrahlt und mehrfach preisgekrönt wurden. Dazu kommen noch wissenschaftliche Untersuchungen zur Biologie des Afrikanischen Kleinen Stockkäfers, der eine interspezifische Trophallaxis mit Honigbienen aufweist, aber auch die wahrscheinlich schwerwiegendste Bienenseuche aller Zeiten bei den Europäischen Bienenrassen (derzeit in den USA) verursacht. Auch darüber entsteht ein Dokumentarfilm. Im April 2002 wird der Abschluss-Dreh eines weiteren Dokumentarfilms über die Afrikanisierte Bienen ("Killerbees") erfolgen.